項(xiàng)目1-認(rèn)識電子CAD的功能

《電子電路CAD技術(shù)》根據(jù)產(chǎn)品支撐PCB板，認(rèn)識印制電路板的基本組成要素；給定實(shí)際PCB產(chǎn)品，會判別板的類型是單面板、雙面板、還是多層板；知道為什么學(xué)習(xí)電子電路CAD，及本課程學(xué)習(xí)的核心和最終目標(biāo)。

項(xiàng)目1認(rèn)識電子電路CAD完成的功能

應(yīng)知目標(biāo)教學(xué)方式從學(xué)生感興趣的電子產(chǎn)品作為情境，引入到產(chǎn)品支撐體——印制板，并給定學(xué)生實(shí)際成品電路板，利用實(shí)物一起識別板子和板的類型，轉(zhuǎn)入到電路板如何設(shè)計(jì)的，知道電子電路CAD技術(shù)的重要作用。以講授和討論為主。學(xué)時(shí)安排（4）

項(xiàng)目內(nèi)容提要1.電子產(chǎn)品的展示，認(rèn)識印制電路板2.識讀印刷電路板的板層3.如何設(shè)計(jì)電路的PCB圖樣4.本課程的核心和最終目標(biāo)1.電子產(chǎn)品的展示，認(rèn)識印制電路板圖1-1密碼鎖主控制電路樣板1）板子整體顏色2）標(biāo)注說明3）銅模導(dǎo)線4）元器件引線孔5）焊盤首先，從外觀來看這塊板子

圖1-1是密碼鎖主控制印制電路板，用來安裝焊接元件，實(shí)現(xiàn)元件間電氣連接。

接著，認(rèn)識PCB的功能，明白什么是PCB

PCB即PrintedCircuitBoard的簡寫，中文名稱為印制電路板，又稱印刷電路板、印刷線路板，是重要的電子部件，是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣連接的提供者。由于它是采用電子印刷術(shù)制作的，故被稱為“印刷”電路板。

③PCB的發(fā)展歷史

印制電路板的發(fā)明者是奧地利人保羅·愛斯勒（PaulEisler），他于1936年在一個(gè)收音機(jī)裝置內(nèi)采用了印刷電路板。1943年，美國人將該技術(shù)大量使用于軍用收音機(jī)內(nèi)。1948年，美國正式認(rèn)可這個(gè)發(fā)明用于商業(yè)用途。自20世紀(jì)50年代中期起，印刷電路版技術(shù)才開始被廣泛采用。

在印制電路板出現(xiàn)之前，電子元器件之間的互連都是依靠電線直接連接實(shí)現(xiàn)的?，F(xiàn)在，電路面板只是作為有效的實(shí)驗(yàn)工具而存在；印刷電路板在電子工業(yè)中已經(jīng)占據(jù)了絕對統(tǒng)治的地位。③PCB的發(fā)展歷史④簡單了解板子是怎么制成的？

具體請參閱電子產(chǎn)品工藝相關(guān)教材。2.識讀印刷電路板的板層

PCB的“層”不是虛擬的，而是印刷板材料本身實(shí)實(shí)在在的各銅箔層面。根據(jù)元件導(dǎo)電層面的多少，印制電路板可分為單面板、雙面板和多面板。常見的多層板一般為4層板或6層板，復(fù)雜的多層板可達(dá)十幾層。①單面板（SingleLayerPCB）元件面焊錫面單面板所用的絕緣基板只有一面是覆銅的，用來制作銅箔導(dǎo)線和焊接元件，稱為焊接面，而另一面只印上沒有電氣特性的圖形輪廓、元件型號和參數(shù)，稱為元件面。圖1-2密碼鎖電源和遠(yuǎn)程控制PCB單面板成品②雙面板（DoubleLayerPCB）

圖1-3是雙面PCB板的頂層和底層圖。頂層（元件面）除了印有元件型號和參數(shù)外，還有銅箔導(dǎo)線；底層（焊接面）和單面板的作用一樣，用來布線和焊接元件。③多層板（MultiLayerPCB）隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，電路的復(fù)雜程度大幅提高，對PCB的電氣性能也提出了更高的要求，若采用單面板或雙面板，電路板體積會很大，布線難度增大，線路間的電磁干擾也不好處理，但若采用多層板的設(shè)計(jì)可以解決上述問題，多層PCB元件裝配密度高，體積??；電子元器件之間的連線縮短，信號傳輸速度提高；方便布線。3.如何設(shè)計(jì)電路的PCB圖樣

PCB是在基板上，按預(yù)定設(shè)計(jì)形成點(diǎn)間連接及印制元件的印制板。這里“預(yù)定設(shè)計(jì)”是指，PCB加工制作前已經(jīng)設(shè)計(jì)好的具有電氣特性的電路PCB板圖，那電路PCB板圖究竟是怎樣設(shè)計(jì)的呢？

3.如何設(shè)計(jì)電路的PCB圖樣

目前，在計(jì)算機(jī)WindowsXP平臺利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(Computeraideddesign，CAD)軟件，如Protel、PowerPcb、CandenceAllergo，AltiumDesigner等，來完成電子電路PCB板圖的設(shè)計(jì)。①電子電路CAD設(shè)計(jì)流程1）方案分析，繪制電路原理圖2）電路仿真(EWB\Multisim\orcad)3）PCB板設(shè)計(jì)4）PCB板制作②PCB圖樣設(shè)計(jì)軟件的選擇目前中小型企業(yè)普遍使用PROTEL，且隨著版本設(shè)計(jì)的人性化，目前許多企業(yè)開始紛紛使用PROTELDXP“項(xiàng)目級”的設(shè)計(jì)系統(tǒng)。本項(xiàng)目教程中用PROTELDXP2004軟件進(jìn)行電子產(chǎn)品的電路板設(shè)計(jì)。

4.本課程的核心和最終目標(biāo)

封裝和網(wǎng)絡(luò)表設(shè)計(jì)電路原理圖制作元器件設(shè)計(jì)PCB電路板PCB元件封裝制作需求更新需求更新雙向同步更新引腳、焊盤編號對應(yīng)電路仿真模塊SCH設(shè)計(jì)模塊PCB設(shè)計(jì)模塊對設(shè)計(jì)的原理圖性能檢驗(yàn)，要求元器件具有仿真模型

印制電路板的設(shè)計(jì)是以電路原理圖為根據(jù)，實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)者所需要的功能。印刷電路板的設(shè)計(jì)主要指版圖設(shè)計(jì)，需要考慮外部連接的布局、內(nèi)部電子元件的優(yōu)化布局、金屬連線和通孔的優(yōu)化布局、電磁保護(hù)、熱耗散等各種因素。優(yōu)秀的版圖設(shè)計(jì)可以節(jié)約生產(chǎn)成本，達(dá)到良好的電路性能和散熱性能。

4.本課程的核心和最終目標(biāo)

值得注意的是：我們是在設(shè)計(jì)一張實(shí)實(shí)在在的可以焊接、裝配的電路板，不是在電腦上隨便畫畫，一定要從實(shí)際元件出發(fā)，根據(jù)電氣性能要求，結(jié)合電子元件的基本知識和加工工藝，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，按照設(shè)計(jì)流程進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)，以排除PCB制板不必要的損失。集成電路類：DIP：是傳統(tǒng)的雙列直插封裝的集成電路；PLCC：是貼片封裝的集成電路，由于焊接工

藝要求高，不宜采用；PGA：是傳統(tǒng)的柵格陣列封裝的集成電路，

有專門的PGA庫；QUAD：是方形貼片封裝的集成電路，焊接較

方便；SOP：是小貼片封裝的集成電路，和DIP封

裝對應(yīng)；SPGA是錯列引腳柵格陣列封裝的集成電路；BGA：是球形柵格陣列封裝的集成電路；各封裝類型對照表：1BallGridArrays(BGA)BGA類型2CapacitorsCAP無極性電容類型3Diodes二極管類型4Dualin-linePackage(DIP)DIP類型5EdgeConnectorsEC邊沿連接類型6LeadlessChipCarier(LCC)LCC類型7PinGridArrays(PGA)OGA類型8QuadPacks(QUAD)GUAD類型9Resistors二腳元件類型10SmallOutlinePackage(SOP)SOP類型11StaggeredBallGirdArrayd(SBG)SBG類型12StaggeredPinGirdArrayd(SPGA)SPGA類型小結(jié)1）從電子產(chǎn)品之母印制電路板PCB實(shí)體展示開始